Aktuelle Version vom 2. März 2017, 15:29 Uhr

Eine Methode definiert ein (Teil-)Programm oder Unterprogramm.

Unterscheidung Methode und Funktion

Üblicherweise wird eine Methode von einer Funktion unterschieden: Eine Methode wird auf einem Objekt ausgeführt, eine Funktion wird nach Belieben aufgerufen. Bei der Deklaration unterscheidet man zwischen Methode und Funktion nur durch den Modifikator static.

Eine Funktion wird im statischen Kontext der Klasse ausgeführt und hat daher nur Zugriff auf Klassenattribute und lokale Variablen, während eine Methode zusätzlich Zugriff auf Attribute der Objektinstanz hat.

Syntaxdiagramm

Deklaration

Erläuterung

Eine (statische) Methode wird innerhalb des Klassenrumpfes mit Angabe der Modifikatoren (visibility und functional modifier), des Rückgabetyps (primitive type oder identifier) und des Namens (identifier) deklariert. Darauf folgen in runden Klammern die Parameter. Danach kommt der eigentliche Rumpf der Methode innerhalb von geschweiften Klammern in Form eines Blocks.

Wird der Modifikator abstract verwendet, so wird nur die Signatur der Methode, nicht aber ihr Rumpf angegeben. Die Deklaration wird mit einem Semikolon abgeschlossen.

Beispiele

private static int foo(int bar){
    // ... //
}

Dies ist eine private, statische Methode, die einen int berechnet, foo heißt und einen int namens bar als Parameter erwartet. Die Methode benötigt eine Implementierung, die hier aber nicht weiter relevant ist.

public abstract double bar(double foo);

Dies ist eine öffentliche, abstrakte Methode, die einen double berechnet, bar heißt und einen double namens foo als Parameter erwartet. Dem Methodenkopf folgt keine Implementierung, da sie als abstrakt deklariert ist und von einer erbenden Klasse implementiert werden soll.

Parameter

Die Parameter einer Methode sind Variablen, deren Werte beim Aufruf der Methode festgelegt werden. Ein Parameter ist daher immer mit einem Wert initialisiert. Methoden haben nur Zugriff auf Variablen, die für sie sichtbar sind: Dies sind zu Beginn des Aufrufs nur die Parameter der Methode und gegebenenfalls Attribute des Objektes, auf dem die Methode aufgerufen wurde. Die Parameter der Methode gehören daher zu den lokalen Variablen der Methode. Die Übergabe von Parametern geschieht per Call by Value bei primitiven Datentypen und per Call by Reference bei Objekten.

Organisation

Funktionen und Methoden werden hauptsächlich deklariert, um den Quellcode zu strukturieren. Es bietet sich immer an, häufig verwendete Codefragmente als eigene Funktion auszulagern.

Die Funktionalität eines Objektes sollte durch seine verfügbaren Methoden repräsentiert werden. Diese Funktionalitäten sollten relativ einfach formulierbar sein (frei nach dem Motto "Do one thing, and do it well!"^[1]). Meistens beinhalten diese insbesondere die Fähigkeit, Attribute des Objektes zu manipulieren oder in Abhängigkeit von diesen spezielle Aufgaben zu erfüllen.

Statisch vs. nicht statisch

Ein Java-Programm beginnt immer in der main-Methode im statischen Kontext. Das heißt die Ausführung des Programms findet nicht innerhalb einer Instanz eines Objektes statt.

Wird auf einem Objekt eine Methode ausgeführt, wechselt das Programm in einen nicht statischen Kontext, in dem die Ausführung des Programms abhängig vom Zustand des Objektes ist, auf dem die Methode ausgeführt wird.

Innerhalb einer Klasse selbst können aus einem statischen Kontext heraus keine nicht-statischen Methoden aufgerufen oder nicht-statische Attribute manipuliert werden; es ist kein Objekt vorhanden, dass dies machen könnte. Möchte man es trotzdem tun, so muss man aus dem statischen Kontext heraus eine Objektinstanz erstellen und auf dem erstellen Objekt die gewünschte Methode aufrufen. In den meisten Fällen ergibt das jedoch für den Ablauf des Programms keinen Sinn.

In der Praxis möchte man in der objektorientierten Programmierung den Ablauf eines Programms so schnell wie möglich in einen an ein Objekt gebundenen, nicht-statischen Kontext überführen und, außer in Spezialfällen^[2], in diesem verbleiben.

Rückgabe

Erläuterung

Der von einer Methode berechnete Wert wird als ihr zurückgegebener Wert oder Rückgabewert bezeichnet. Der Programmfluss kehrt sozusagen nach dem Aufruf der Methode mit ihrem Wert in die Programmzeile zurück, in der sie aufgerufen wurde.

Im Quellcode wird das Ergebnis der Berechnung mit dem Schlüsselwort return (engl. zurückgeben/zurückkehren) gekennzeichnet. Hinter dem Schlüsselwort wird der Term notiert, der das Ergebnis beschreiben soll.

Egal auf welche Art und Weise eine Methode terminiert, als letzte Anweisung muss ein Wert zurückgegeben werden. Das heißt, die letzte Anweisung muss immer ein return sein. Ansonsten ist die Methode unvollständig und wird vom Compiler nicht akzeptiert.

Die einzige Ausnahme hierzu sind Methoden mit dem Rückgabetyp void. Sie werden auch häufig als Prozeduren bezeichnet. Prozeduren berechnen keine Ergebnisse und müssen daher auch keine Werte zurückgeben. Mit einem einzelnen return als Anweisung kann die Ausführung der Prozedur jedoch vor Erreichen der letzten Anweisung beendet werden und zum Aufrufer zurückkehren.

Ein Beispiel für eine Methode mit diesem Rückgabetyp ist die main-Methode.

Beispiele

public int average(int x, int y){
    return (x + y) / 2; // Gibt das Ergebnis zurück.
}

public void printIfPositive(int x){
    if(x < 0) return; // Bricht die Ausführung der Prozedur vorzeitig ab, wenn x kleiner 0 ist.
    System.out.println(x);
}

Negativbeispiel

/**
 * Soll zwei Zahlen miteinander dividieren,
 * solange der Nenner y ungleich 0 ist.
 */
public double div(int x, int y){
    if(y != 0) return (double) x / (double) y;
}

Hier liegt ein Syntaxfehler vor, da die Methode für den Fall y ist 0 keinen Wert zurückgibt.

Fußnoten

1. ↑ Unix Philosophy
2. ↑ Verwendung von hilfreichen Funktionen, die keinen Objektzustand benötigen und keinen neuen erzeugen, wie z.B. mathematische Funktionen wie cos. Diese berechnen meist eine einfache Funktion und geben einen Wert zurück, ohne den Zustand des Programmes in irgendeiner Weise zu beeinflussen.